Microsoft Word Ð’maliy va nazariy qismlari
Download 1.29 Mb. Pdf ko'rish
|
quyosh kollektorining effektivligini qizdirilayotgan suv hajmining funksiyasi sifatida aniqlash (1)
|
1
O’ZBEKSTON RESPUBLIKASI OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
BERDAQ NOMIDAGI QORAQALPOQ DAVLAT UNIVERSITETI FIZIKA-MATEMATIKA FAKULTETI FIZIKA KAFEDRASI Fizika-matematika fakultetining 4v-kurs talabasi Gulmirzaeva Xurshidaning bitiruv malakaviy ishi Quyosh kollektorining effektivligini qizdirilayotgan suv hajmining funksiyasi sifatida aniqlash
Kafedra mudiri:
Prof B.Abdikamalov.
Ilimiy rahbar: Dots B.Qunnazarov.
Nukus 2019 2
Mundarija KIRISH ................................................................................................................. 3 I-BOB. Quyosh energiyasi yordamida suv isitish tizimlari haqida umumiy tushunchalar ............................................................................................................ 6 §1.1 Binolarni isitish uchun ananaviy bo’lmagan manbalardan foydalanish 6 §1.2 Quyosh kollektorlarining tuzilishi va ishlashi tamoyillari ...................... 9 §1.3 Quyosh energiyasi yordamida suv isitish tizimlarining umumiy tahlili26 II-BOB . Quyosh kollektorining effektivligini qizdirilayotgan suv hajmining funksiyasi sifatida aniqlash .................................................................................. 30 §2.1 Labaratoriya ishini bajarish uchun qisqacha nazariy malumotlar. ..... 30 §2.2 Laboratoriya qurilmasi va tajribalarni o’tkazish tartibi....................... 33 §2.3 Labaratorya o’lchov natijalari va ularni hisoblash ................................ 38 XULOSA ................................................................................................................ 39 Adabiyotlar ............................................................................................................ 40
3
KIRISH Bugungi kunda kelib, aholi sonining oshishi hamda uning ehtiyojlarini qanoatlantirish uchun zarur bo’lgan energiya miqdoriga bo’lgan talab keskin oshib ketdi. Biroq ushbu energiya manbaalarining keskin kamayishi natijasida butun boshli Yer sayyorasida energetik inqiroz vujudga kelmoqda. Bunga sabab qayta tiklanmaydigan energiya manbalari – quruq va suyuq yoqilg’i manbalarining keskin kamayishidir. Oqibatda Yer sayyorasida haroratning keskin o’zgarishi, turli tabiiy ofatlarning ko’payishi ro’y bermoqda. Bundan tashqari, ushbu energiya manbaalaridan foydalanish natijasida ro’y berayotgan ekologik muammo – havoning keskin zaharli moddalar bilan ifloslanishi sodir bo’lmoqda. Yuqorida qayd etilgan global energetik va ekologik muammolarning oldini olish uchun insoniyat qayta tiklanadigan energiya manbalariga ehtiyoj sezmoqda. Bular – oqar suv, shamol, atom, Quyosh va biogaz energiyasi hisoblanadi. Bugungi kunda kelib, butun dunyo geliofizik olimlari sayyoraning istalgan nuqtasida qo’llash mumkin bo’lgan Quyosh energiyasidan amalda foydalanish sohasida ilmiy-tadqiqot ishlarini olib bormoqdalar. Quyosh kollektorining dastlabki modelini 18 – asrning oxirida Shvetsariyalik olim Goratsion Sossiyur yaratgan bo’lib, ichida isish xususiyatiga ega bo’lgan qatlami mavjud shisha va yog’och qutidan iborat qurilma edi. O’sha vaqtdayoq olim uning “kichkina, arzon va oddiy” ekanligini sezgan edi. Bunday qurilmalar amaliyotga 19 – asrning oxirida Janubiy Kaliforniyada issiq suvni isitish uchun foydalanila boshlandi. Quyoshga qaragan tomoni yopiq shisha bilan qoplanib, yog’och qutiga o’rnatilgan, qora bo’yoq bilan qoplangan suvli bak ko’rinishidagi sodda Quyosh kollektori ishlab chiqarila boshlandi. Bunday kollektorlarda kechqurun suv isimasdi, uning qizishi uchun keyingi kunni kutish kerak edi. 1909 – yil Kaliforniyada Vilyam Beyli zamonaviy yassi kollektorni yaratdi. Bunda suv to’ldirilgan bak qurilmadan alohida holda bo’lib, unga borayotgan issiqlik issiqlik almashinuvchi kontur orqali edi. Quyosh kollektorlarini ishlab – chiqarish sanoati 1940 – yillarning oxirigacha AQSH Janubiy shtatlarida Kaliforniya va Floridada eng yuksak 4
darajasiga yetdi. Sal keyinroq, elektr va gazdan foydalanish, issiq suvni hosil qilishni narxi pasayib ketdi va Quyosh kollektorlarini ishlab – chiqarish to’xtatildi. Quyosh kollektorlarini ishlab – chiqarishning ikkinchi bosqichi 1970 – yillarga to’g’ri keladi. Chunki bu vaqtda jahon bo’ylab neft inqirozi boshlanib, energiya bilan ta’minlovchi vositalarning narxi keskin ko’tarilib ketgan edi, natijada jahonni ko’pgina mamlakatlari, xususan, AQSH, Yaponya, Avstraliya va O’rta Yer dengizi atrofi hududlarida Quyosh kollektorini ko’p miqdorda ishlab chiqarish yo’lga qo’yildi. 2000 – yilga kelib, energetika sohasidagi narxlarning oshishi Quyosh kollektoridan foydalanishni va ishlab – chiqarishni yangi bosqichini boshladi. 2010 – yilni boshiga kelib butun sayyorada Quyosh basseynlari va havo kollektorlarini hisobga olmaganda 150GVt quvvatli Quyosh kollektorlari o’rnatildi. Har yili 30 GVt dan ortiq quvvatni beradigan Quyosh kollektori o’rnatilyapti, hozirgi kunda kelib dunyodagi Quyosh kollektorlarining umumiy quvvati 250GVt issiqlik energiyadan ortiq energiyani ishlab chiqarmoqda va bu ko’rsatgich oshishda davom etmoqda. Jumladan, Xitoyda 2012 – yilga kelib, Quyosh kollektorla-rining umumiy maydoni 145mln m², ular berayotgan umumiy issiqlik energiya miqdori 100GVt dan oshdi. Buni taqqoslaydigan bo’lsak, Rossiyadagi barcha atom stansiyalarining quvvatini birgalikda hisoblaganda ulardan to’rt baravar yuqori quvvatga ega. Shunisi qiziqki, 15 yil oldin Xitoyda Quyosh kollektorlari deyarli yo’q edi. Dastlab ushbu yo’nalish bo’yicha ishlab chiqarishni rivojlantirish yo’lga qo’yilgan bo’lsa, bugungi kunga kelib hukumat aholi uchun foydali bo’lgan kollektorlarni yaratishni kengaytirishga imkon yaratgan. Chunki Quyosh kollektoridan foydalanish iqtisodiy jihatdan juda foydali, o’zining xizmat muddati davomida Quyosh kollektori shunday miqdordagi energiyani ishlab chiqaradiki, qurilmani yasashga ketgan xarajatlarni bir necha barobar ortig’i bilan qoplanadi [1]. Bugungi kunda kelib, Quyosh kollektorlari Quyosh energiyasidan foydalanishdagi eng samarali qurilma bo’lib qoldi. Agar fotoelektr panellar o’ziga 5
tushayotgan Quyosh energiyasining 14-18% dan foydalansa, Quyosh kollektoridagi ushbu samara 70 - 80 % ga yetadi. Oqibatda Yer sayyorasida haroratning keskin o’zgarishi, turli tabiiy ofatlarning ko’payishi ro’y bermoqda. Bundan tashqari, ushbu energiya manbaalaridan foydalanish natijasida ro’y berayotgan ekologik muammo – havoning keskin zaharli moddalar bilan ifloslanishi sodir bo’lmoqda. Yuqorida qayd etilgan global energetic va ekologik muammolarni oldini olish uchun insoniyat qayta tiklanadigan energiya manbalariga ehtiyoj sezmoqda. Bu ishning asosiy maqsadi quyosh kollektorining effektivligini qizdirilayotgan suv hajmining funksiyasi sifatida hozirgi zamonaviy labaratoriya asbob uskunalari yordamida o’rganish bo’lib hisoblanadi. Shuning ichida quyosh energiyasidan qanday foydalanish, quyosh kollektorlarining tuzilishi va ishlash tamoyillari, quyosh energiyasi yordamida suv isitish tizimlarini umumiy tahlil qilishdan iborat. Bu bitiruv malakaviy ishining birinchi bo’limida binolarni isitishda ananaviy bo’lmagan manbalardan foydalanish ularning effektivligini oshirishga bog’liq bolgan parametrlar, passiv va aktiv isitish tizimlari va ularning ishlash tamoyillariga bog’liq nazariy malumotlar keltirilgan. Ishning
ikkinchi bo’limida quyosh kollektorining effektivligini qizdirilayotgan suv hajmining funksiyasi sifatida zamonaviy labaratoriya asbob uskunalari va kompyuter vositalari sharoitida aniqlash boyicha nazariy malumotlar, ishni bajarish tartibi va olingan natijalar keltirilgan. Labaratoriya sharoitida olingan natijalar va ularning adabiyotlarda bor bolgan natijalari bilan taqqoslangan. Ishning oxirida xulosa va foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati keltirilgan.
6
I-BOB. Quyosh energiyasi yordamida suv isitish tizimlari haqida umumiy tushunchalar §1.1 Binolarni isitish uchun ananaviy bo’lmagan manbalardan foydalanish
Isitish tizimlaridan an’anaviy issiqlik manbalari (ko’mir, gaz va suyuq yoqilg’ilarda ishlaydigan issiqlik chiqarish uskunalari) bilan birqatorda, an’anaviy bo’lmagan manbalardan, masalan, quyosh va geotyermal suvlar energiyasidan foydalanish mumkin.
O’zbekiston sharoitida isitish uchun, ayniqsa, quyosh energiyasidan foydalanish maqsadga muvofiqdir, chunki respublikamiz gelioresurslarga juda ham boydir.
Quyosh radiatsiyasi deyarli tugamas va ekologik toza energiya manbaidir. Quyosh energiyasi oqimining quvvati atmosferaning yuqori chegarasida 1,7 × 10 14
17 ga teng. Yil davomida yerga tushayotgan quyosh energiyasining umumiy miqdori 1,05 × 10 18 kVt/soatga tendir, shu jumladan yerning quruqlik yuzasiga 2 × 10 17 kVt/soat to’g’ri keladi. Ekologik muhitga zarar yetkazmasdan turib, umumiy tushayotgan quyosh energiyasining 1,5 % gacha foydalanish mumkin. Bu juda katta energiya miqdoridir. Agar bu miqdordan ko’proq quyosh energiyasidan foydalanilsa, unda parnik effekti natijasida yerning iqlimi o’zgarishi va ekologik muhit buzilishi mumkin.
Quyosh nurlanish oqimining o’rtacha sutkalik intinsivligi tropic zonalari va cho’llari 210-250 Vt/m 2 [18 – 21,2 mJ/(m 2 sut)], O’zbekistonda 186-214 Vt/m 2
2 sut)], maksimal miqdori esa (yer yuzining sathida)- 1000 Vt/m 2
2 teng (atmosferaning yuqori chegarasida quyosh nurlariga perpendikular sirtda). Markaziy Osiyo respublikalarida yil davomida quyosh nur sochishining davomiyligi 2700-3035 soatga teng. Yil davomida 1 m 2 gorizontal sirtga Ashxabotda-1720 kVtsoat, Toshkentda-1684 kVtsoat, Nukusda-1632 kVt soat, Termizda-1872 kVt soat energiya tushadi.
Quyoshli isitish tizimlari deb, issiqlik manbasi sifatida quyosh energiyasidan foydalaniladigan tizimlarga aytiladi. Quyoshli isitish tizimlari boshqa past haroratli isitish tizimlaridan, quyosh energiyasini qabul qilish va uni
7
issiqlik energiyasiga aylantirish uchun xizmat qiladigan, maxsus elementi-quyosh kollektori mavjudligi bilan farqlanadi. Quyosh radiatsiyasidan foydalanish usuliga ko’ra past haroratli quyoshli isitish tizimlari passiv va aktiv turlarga bo’linadi [1].
Passiv quyoshli isitish tizimlarida, quyosh radiatsiyasini qabul qiladigan va issiqlikka aylantiradigan element sifatida binoning o’zi yoki uning alohida qisimlari (devorlar, tom va shunga o’xshash) xizmat qiladi (1-rasm).
Bino kollikto turdagi passiv quyoshli isitish tizimda, quyosh radiatsiyasi yorug’lik oraliqlari orqali xonalarga kirib, issiqlik tutqichga tushganday bo’ladi. Qisqa to’lqinli quyosh nurlari deraza oynalaridan erkin o’tib (o’tkazish koeffisiyenti 0,85÷0,15 ga teng), ichki to’siqlar va mebellarga tushib, issiqlikka aylanadi. Sirtlarning harorati oshadi, issiqlik havoga va xonaning yorug’lik tushgan sirtlariga konveksiya va nurlanish orqali beriladi. Bunda sirtlar nurlanishi uzun to’lqinli sohada sodir bo’ladi va nurlar deraza oynalaridan yomon o’tib (o’tkazish koeffisienti 0,1÷0,15 ga teng), xonaning ichiga qaytariladi. Shunday qilib, xonaga kirgan quyosh radiatsiyasi unda deyarli butunlay issiqlikka aylanadi va xonaning issiqlik yo’qalishlarni to’liq yoki qisman qoplash mumkin. Ichki massiv to’siqlar issiqlik bir qismini akkumulatsiyalashi quyosh radiatsiyasi to’xtagandan so’ng uni asta-sekin 6-8 soat davomida xonaga berishi mumkin.
1-rasm.< 8
uzatiladiganqizdirilganhavo; 5-xonada soviganhavo; 6-devor massivio’zininguzunto’lqinlinurlanishi; 7-devorning qoranurqabulqiluvchisirti; 8- rostlanuvchan to’sqichlar.
Aktiv past haroratli quyoshli isitish tizimlari deb, quyosh kollektorlari alohida mustaqil binoga tegishli bo’lmagan qurilmalar ko’rinishiga kirgan tizmlarga aytiladi.
Hozirgi kunda aktiv quyoshli isitish tizimlarida ikki turdagi quyosh kollektorlaridan foydalaniladi: konsentratsiyalaydigan va yassi. Bunday quyosh kollektorlari bilan ishlaydigan quyoshli isitish tizimlari keltirilgan.
O’zbekiston sharoitida faqat quyosh kollektorlari yordamida xonalarni isitish iqtisodiy nuqtayi nazardan o’zini oqlayolmadi. Shuning uchun bunday isitish tizimlarda qo’shimcha an’anaviy issiqlik manbayi qo’llaniladi. Bunda quyosh energiyasining ulushi issiqlik yuklamasidan taxminan 30-50 % ni tashkil qiladi.
9
Download 1.29 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|